Original title: Aplikace metody konečných prvků na reálné problémy v hemodynamice.
Translated title: Application of finite element method to real problems in hemodynamics.
Authors: Švihlová, Helena ; Hron, Jaroslav (advisor) ; Dolejší, Vít (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2013
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
V této diplomové práci je studováno proudění nestlačitelných tekutin v geometriích mozkových cév postižených aneurysmatem. Aneurysma je lokální rozšíření tepny. Toto onemocnění je nebezpečné v případě, kdy dojde k prasknutí aneurysmatu a vylití krve do mozku. Potřeba výpočtu přesného rychlostního pole a zejména rozložení tlaku v geometriích cév postižených aneurysmatem je motivována právě otázkou, které aneurysma může být náchylné k prasknutí a je třeba je sledovat. K výpočtu proudění je použita metoda konečných prvků. Jedním z důležitých kroků při jejím použití je dobrá diskretizace oblasti. Moderní počítačová tomografie (CT) umožňuje pořizovat celé série prostorově navazujících rovinných snímků a je třeba na základě těchto dat vytvářet odpovídající třírozměrné modely tkání. Součástí práce je popis získání výpočetních sítí ze segmentace pořízené CT skenem, možností jejich zhlazení a úprav. V teoretické části jsou nejprve zformulovány použité rovnice včetně diskuze zadání vhodných okrajových podmínek až po nalezení slabé formulace úlohy a její diskretizace. V části pro numerické výsledky jsou uvedena spočtená rychlostní a tlaková pole pomocí různých konečných prvků a dopočteno je i smykové napětí na stěnách, které hraje důležitou roli při vzniku a vývoji aneurysma. Uvedena jsou srovnání přístupů... The incompressible fluid flow around the geometries of cerebral artery aneurysms is studied in this thesis. The aneurysm is a local extension of a vessel. This disease is dangerous only in the case of rupture. Then the blood is released into the brain. The need of accurate computation of the velocity and pressure fields in this geometries is motivated exactly by the question which aneurysm has tendency to rupture. The finite element method (FEM) is used for the computation of the flow. A good domain discretization is one of the main step in FEM. Modern computed tomography is able to produce series of the two- dimensional images and it is necessary to create an appropriate three-dimensional model of the tissue. This thesis includes the description of the mesh generation and the ways to smooth and improve the meshes. In the theoretical part the equations of fluid flow are formulated. A suitability of a choice of boundary conditions is discussed. Weak formulation for the equations and its discretization are presented. In the practical part velocity and pressure fields are computed by the various finite elements. Wall shear stress which plays an important role in the evolution of an aneurysm is also computed on the introduced meshes. Comparison of mesh smoothing filters, used finite elements and used...
Keywords: aneurysm; CT scan; finite element method; hemodynamics; aneurysma; CT sken; hemodynamika; metoda konečných prvků

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/52081

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-477321


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses